JP5037011B2

JP5037011B2 - 光学センサ装置

Info

Publication number: JP5037011B2
Application number: JP2005372322A
Authority: JP
Inventors: 実糸魚川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2025-12-26
Also published as: JP2007173708A

Description

本発明は、光学式センサ全般、とくに発光素子および受光素子を含んでいる光学センサからなる光学センサ装置に関するものである。

図７は光学センサの従来例を示す斜視図である。図８は図７の光学センサを取り付けブラケットに取り付けた状態で示す斜視図である。図９は図８の取り付けブラケット単体を示す斜視図である。
図７の光学センサ１は図９の取り付けブラケット２に図８に示すように取り付けられる。光学センサ１に設けられた弾性部分（図示せず）は取り付けブラケット２の穴部２ａ、２ｂ部分に嵌合され、光学センサ１は取り付けブラケット２に固定される。

図１０は従来技術の光学センサの動作状態を示す概略断面図である。光学センサ１は取り付けブラケット２により光学センサ装置Ａ内に固定されている。光学センサ１の光軸１ｃ部分を、上方から挿入される遮光板６が横切って遮光した場合、光学センサ１の信号が変わる。
光学センサ１はその内部に発光素子１ｄ及び受光素子１ｅを備えている。外装カバー５は光学センサ１及び光学センサ装置Ａ全体を覆っている。外装カバー５の一部は、遮光板６が光学センサ１に向かって内部に入り込むための穴５aを有している。
図１１は従来技術の光学センサの内部を示す回路図である。この回路図は一般的であるので、発光素子部１ｄ及び受光素子部１ｅのみを示し、詳細は省略する。

しかしながら、上述した従来の光学式センサでは、外部からの静電気が光学センサに浸入する時は、受光素子、及び発光素子に直接浸入するため、センサの誤動作もしくはセンサ破壊が発生していた。
すなわち、従来技術では、穴５aに静電気が帯電した指先などが接近した場合、一番近くのＧＮＤ（アース）に近いところに放電する。図１０の場合では、実験によれば、各素子、すなわち、発光素子１ｄ及び受光素子１ｅの基板１ｆに接続する端子部分１ｇが一番近い導電部となるためこの部分に放電してしまい、センサ機能が異常となる。センサ信号を誤出力したり、最悪の場合、センサ素子が破壊してしまい、機能しなくなる。
そこで、本発明の目的は、外部からセンサ素子に短絡しようとする静電気を外装の導電性部材から短絡させ、直接センサ素子に短絡しないようにして、静電気によるセンサ機能の異常、センサ信号の間違い、センサ素子の破壊等のない光学センサ装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、取り付けブラケットに取り付けられた、発光素子、受光素子及びセンサ基板を含んでいる光学センサからなる光学センサ装置において、前記光学センサ内部の前記センサ基板上の、前記発光素子と前記受光素子との間に導電性部材を前記センサ基板から前記発光素子と前記受光素子の光学中心に向かって設けたことを特徴とする。

本発明によれば、発光素子、受光素子及びセンサ基板を覆う、外装部材（ケース部材）の全部又は一部を導電性部材で形成しているので、静電気が放電されても外装部材を伝って取り付けブラケットへと放電されるため、光学センサ素子を通電することが無いため、光学センサの破壊、誤動作を防止できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による光学センサ装置の第１の実施の形態を示す概略断面図である。図１において、光学センサ装置Ａは光学センサ１をそのケース部材３の底部から延びた先端が爪状の弾性部分３ａによって取り付けブラケット２に設けた穴内に取り付けられている。
光学センサ１の発光素子４及び受光素子５を覆っているケース（外装）部材３は導電性のある樹脂材料で形成されている。ケース部材３には、図示しない遮光板を挿入するための挿入穴３ｂが設けてある。
発光素子４、受光素子５、センサ基板７及び取り付けブラケット２を覆う、外装部材を導電性部材で形成しているので、静電気が放電されてもケース部材３を伝って取り付けブラケット２へと放電されるため、光学センサの各素子４、５を通電することが無く、光学センサ１の破壊、又は誤動作を防止できる。

図２は本発明による光学センサ装置の第２の実施の形態を示す概略断面図である。図２では、光学センサの発光素子４、受光素子５及びセンサ基板７を覆うケース部材３の表面が導電性のある金属材料でコーティング３ｃされている。図中、符号３ａは弾性部分、３ｂは遮光板（図示せず）の挿入穴を示している。
光学センサ１の外装部材（ケース部材）３表面の全面又は一部を導電性金属でコーティングし、この部分（コーティング層）３ｃから静電気を短絡させ、直接発光素子４及び受光素子５に短絡しないようにしている。
これにより、第１の実施の形態の場合と同様に、静電気が放電されても外装部材（ケース部材）３の表面のコーティング部分３ｃを伝って取り付けブラケット２へと放電されるため、光学センサ素子４、５に通電することが無いため、光学センの破壊又は誤動作が防止できる。

図３は光学センサを覆う金属部材を示す斜視図である。図４は光学センサを覆った状態の図３の金属部材を示す概略図である。図３及び図４において、図３の金属部材６は、図４に示すように、光学センサ１を覆いながら取り付けブラケット２を抱え込み、金属部材６の弾性部分６ａ、６ｂで取り付けブラケット２に固定させる。また、光学センサ単体は一般的な光学センサを使用でき、安価に静電気対策を行うことができる。
光学センサ１の外装部材（ケース部材）３に沿って、別の導電性部材６を取り付け、この導電性部材６で静電気を短絡させ、直接光学センサ素子に短絡しないようにしている。
これにより静電気が放電されても、この静電気は別の導電性部材６を伝って取り付けブラケット２へと放電されるため、光学センサ素子に通電することが無いため、光学センサの破壊又は誤動作が防止できる。

図５は本発明による光学センサ装置の第３の実施の形態を示す概略断面図である。図６は第３の実施の形態の光学センサ装置の回路図である。図５及び図６において、光学センサ１のセンサ基板７上に金属部材８、９を設けている。符号３はケース部材、３ａはケース部材の弾性部分を示している。

図６には光学センサ１の発光側１０および受光側１１を示しており、金属部材８、９は光学センサ１のＧＮＤ１（アース）とは別に、ＧＮＤ２においてハーネス（図示せず）で制御基板（図示せず）に結線されている。
光学センサ１内部のセンサ基板７上の、発光素子４と受光素子５との間に導電性部材（金属部材）８、９をセンサ基板７から発光素子４と受光素子５の光学中心に向かって設けることにより、静電気が直接光学センサ素子に短絡しないようにする。これにより取り付けブラッケット２等が非導電性の部材（樹脂材料）であっても、光学センサ単体で静電気に対する対策を行なうことができる。

本発明による光学センサ装置の第１の実施の形態を示す概略断面図である。本発明による光学センサ装置の第２の実施の形態を示す概略断面図である。光学センサを覆う金属部材を示す斜視図である。光学センサを覆った状態の図３の金属部材を示す概略図である。本発明による光学センサ装置の第３の実施の形態を示す概略断面図である。第３の実施の形態の光学センサ装置の回路図である。光学センサの従来例を示す斜視図である。図７の光学センサを取り付けブラケットに取り付けた状態で示す斜視図である。図８の取り付けブラケット単体を示す斜視図である。従来技術の光学センサの動作状態を示す概略断面図である。従来技術の光学センサの内部を示す回路図である。

符号の説明

Ａ光学センサ装置
１光学センサ
２取り付けブラケット
３ケース部材（外装部材）
３ａ弾性部分
３ｃコーティング
４発光素子
５受光素子
６金属部材
６ａ金属部材６の弾性部分
６ｂ金属部材６の弾性部分
７センサ基板
８金属部材
９金属部材

Claims

取り付けブラケットに取り付けられた、発光素子、受光素子及びセンサ基板を含んでいる光学センサからなる光学センサ装置において、前記光学センサ内部の前記センサ基板上の、前記発光素子と前記受光素子との間に導電性部材を前記センサ基板から前記発光素子と前記受光素子の光学中心に向かって設けたことを特徴とする光学センサ装置。